伊宁凹陷伊北煤田侏罗系水西沟群煤岩特征研究

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1、伊宁凹陷伊北煤田侏罗系水西沟群煤岩特征研究　　摘要：为探讨盆地基底沉降与煤岩组分的关系，应用煤岩学、层序地层学等相关理论对伊宁凹陷伊北煤田侏罗系水西沟群的煤岩特征进行了研究。得出伊北煤田八道湾组-三工河组，煤层多形成于覆水较深的泥炭沼泽中，镜质组含量高于惰质组；西山窑组煤层形成于覆水较浅或周期性暴露的泥炭沼泽中，惰质组含量明显高于镜质组；八道湾组-西山窑组，煤层镜质组含量、沼泽覆水均具先减、后增、再减的变化特征，其中沼泽覆水最深期为八道湾组晚期-三工河组沉积期，此与新疆主要含煤盆地三工河组为最大湖泛期沉积相一致。研究认为，煤岩显微组分、煤层

2、厚度的变化主要受控于煤层形成期的盆地基底沉降与泥炭堆积之间的相互作用。煤岩特征与煤层厚度的综合分析是判断盆地基底沉降大小、盆地基底沉降与泥炭堆积是否保持动态平衡的重要依据。关键词：伊宁凹陷；伊北煤田；侏罗系；水西沟群；煤岩特征中图分类号：P618.11文献标识码：A引言6伊宁凹陷是一个中、新生代凹陷，由于其赋存煤炭、油气和铀资源，地矿、煤炭、石油和核工业部门都在该区域开展过石油、煤炭和铀资源的勘探调查工作，特别是近几年在煤炭资源勘探方面做了大量的工作。张弘等（1998）、王雁飞等（2004）、马帅等（2012）[1-3]等从侏罗系含煤地层及

3、其聚煤规律方面进行了研究；李彦龙（1997）、冯建辉等（2000）、刘家铎等（2002）、田景春等（2002）和李盛富等（2006）[4-8]等主要从油气形成角度对伊宁凹陷的地层学、层序地层学和沉积环境进行了研究；张井等（1997，1999）[9-10]对伊犁盆地侏罗系的数层煤层进行了煤岩特征描述及煤相划分。本文主要针对伊宁凹陷北缘伊北煤田侏罗系水西沟群煤岩特征进行研究，分析煤岩特征的垂向演化，对聚煤环境作出解释。1.伊北煤田含煤特征图1伊宁凹陷简要地质及研究区位置图Fig.1TheSketchmapofgeologyandlacation

4、ofresearchareainYiningdepression6伊北煤田位于伊宁凹陷北部，分布于清水河镇-霍城县-界梁子-伊宁县一带，区内构造复杂，逆冲断裂发育，总体为向南倾斜的单斜构造，平面上由多个井田和矿区组成（图1）。其含煤地层由下侏罗统八道湾组、三工河组和中侏罗统西山窑组组成。八道湾组以辫状河三角洲沉积为主，含煤15层，编号为17-31，煤层最大总厚134.55米，平均总厚51.65米，含煤系数14.20%，全区可采和局部可采煤层10层，煤层结构简单-复杂，宏观煤岩类型以亮煤、暗煤为主；三工河组以三角洲沉积为主，含煤4层，编号为1

5、3-16，煤层最大总厚10.52米，平均总厚4.39米，含煤系数3.4%，其中上部13、14煤好于下部15、16煤，宏观煤岩类型以亮煤为主；西山窑组以曲流河沉积为主，含煤12层，编号为1-12号，煤层最大总厚86.35米，平均厚40.01米，含煤系数为16%，全区可采和局部可采煤层11层，煤层结构简单-中等，且各煤层含大量丝炭和黄铁矿颗粒状结核，宏观煤岩类型以暗煤为主。2.伊北煤田侏罗系水西沟群煤岩显微组分变化特征本文通过统计伊宁凹陷伊北煤田每一钻孔煤层的煤岩显微组分含量，计算各煤层平均煤岩显微组分的含量，分析伊北煤田侏罗系水西沟群煤岩组分

6、的变化特征，以期反应盆地充填过程中盆地基底沉降速率的变化对煤岩组分、煤层厚度的控制作用。此次共统计煤层16层，其中，6煤、7煤，21煤、22煤、23煤，27煤、28煤、29煤之间间隔较小，局部地段合并分叉，故合并为6-7煤组、21-23煤组、27-29煤组（图2）。6伊北煤田侏罗系水西沟群煤岩显微组分变化如图2。由看图2看出，（1）总体看来，八道湾组、三工河组绝大多数煤层镜质组含量高于惰质组（V/I>1），说明其形成于覆水较深的泥炭沼泽中；西山窑组煤层镜质组含量明显低于惰质组（V/I　　4.结论1）伊北煤田八道湾组-三工河组，煤层多形成于覆

7、水较深的泥炭沼泽中，镜质组含量高于惰质组；西山窑组煤层形成于覆水较浅或周期性暴露的泥炭沼泽中，惰质组含量明显高于镜质组。2）从煤岩显微组分含量的稳定性看，八道湾组煤层煤岩显微组分含量变化较大（V含量40%-75%），说明各煤层形成期盆地基底沉降速率变化较大；三工河组煤层以富镜质组为特征，煤岩显微组分含量变化小，说明各煤层形成期盆地基底沉降较快，沉降速率基本一致；西山窑组煤层以富惰质组为特征，煤岩显微组分含量变化小，说明各煤层形成期盆地基底沉降较慢，沉降速率基本一致。3）八道湾组-西山窑组，煤层镜质组含量、沼泽覆水均具先减、后增、再减的变化特

8、征。其中八道湾组晚期-三工河组，沼泽覆水最深，此与新疆主要含煤盆地三工河组为最大湖泛期沉积的结论相一致。64）煤岩显微组分、煤层厚度的变化受控于盆地基底沉降速率与泥炭堆积速率的相